一种高密度铁基粉末冶金零件的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高密度铁基粉末冶金零件的制备方法,包括以下步骤：S1、称取以下重量份的原料；S2、使用高压水雾对铁粉进行雾化退火，形成退火粉末；S3、将退火粉末与其他粉末混合压制；S4、在模具的表面均匀涂上一层硬脂酸锌粉末烧结，填满压制物；S5、将模具在氢气炉中不断的从进口炉门前进到出口炉门；S6、将氢气点燃后打开出口炉门，冷却后将模具中的物品取出即为高密度铁基粉末冶金零件。本发明专利技术通过在模具的表面烧结一层硬脂酸锌粉末，可以减少压制物与模具之间的摩擦力，不会对高密度铁基粉末冶金零件的性能造成影响，大大提高了高密度铁基粉末冶金零件在从模具中取出的效率，减少了生产时间，提高了生产速率。

Preparation method of high density iron based powder metallurgy parts

The invention discloses a preparation method of high-density iron-based powder metallurgical parts, which comprises the following steps: S1, weighing the following weight of raw materials; S2, using high-pressure water mist to atomize and annealing iron powder to form annealed powder; S3, mixing annealed powder with other powder and pressing; S4, evenly coating a layer on the surface of the mold. Zinc stearate powder sintering, filling the compact; S5, the mold in the hydrogen furnace continuously from the import door forward to the export door; S6, the hydrogen ignition after opening the export door, cooling the mold will be high-density iron-based powder metallurgy parts. By sintering a layer of zinc stearate powder on the surface of the die, the friction between the compact and the die can be reduced, the performance of the high-density iron-based powder metallurgical parts can not be affected, the efficiency of removing the high-density iron-based powder metallurgical parts from the die can be greatly improved, the production time can be reduced, and the production time can be improved. Production rate.

【技术实现步骤摘要】
一种高密度铁基粉末冶金零件的制备方法
本专利技术涉及粉末冶金成形
，尤其涉及一种高密度铁基粉末冶金零件的制备方法。
技术介绍
铁基粉末冶金零件是发展迅速和具有巨大应用潜力的工程材料，因其具有省材、节能，价格低廉，产品质量均一及具有最终精度零件的特点，在机械、航空、航天，特别是汽车工业有广泛应用，常见的有带轮、链轮、齿毂、凸轮、连杆、阀座等，铁基粉末冶金零件约占粉末冶金产品总量的90％，其中70％-80％的粉末冶金产品应用于汽车行业，单辆汽车上铁基粉末冶金零件的用量已成为衡量一个国家粉末冶金发展水平的标志之一，虽然我国汽车工业发展迅速，但我国粉末冶金零件中汽车零件所占的比例仍然偏低，高密度和高性能汽车粉末冶金零件主要依赖进口。我国粉末冶金工业基础薄弱，铁基粉末冶金制品的水平较低，粉末冶金企业实力较弱，很难进入门槛较高的汽车工业，因此，高密度粉末冶金材料仍然是铁基粉末冶金研究领域的热门技术开发方向之一。在专利号为CN103008667A的中国专利公开了一种高密度铁基粉末冶金零件的制备方法中，改善了铁基粉末的压制性，能够在低成本的前提下获得高密度的铁基粉末冶金零件，添加合金元素进行合金化，有利于提高铁基粉末冶金零件的力学性能，在铁基粉末冶金零件烧结过程中形成液相，填充了粉末颗粒之间的孔隙，使铁基材料的烧结密度提高；添加Ni可促使材料在烧结过程中发生收缩，提高铁基材料的强度和硬度；在钢中加入Mo可提高其强度、耐磨性和耐腐蚀性，组织均匀化，石墨可与铁生成Fe3C间隙式化合物改变材料的显微组织，形成珠光体，提高铁基材料的强度和硬度。但是制成的高密度铁基粉末冶金零件不容易从模具中取出，使得在取出高密度铁基粉末冶金零件的过程中比较费时费力。因此，我们提出了一种高密度铁基粉末冶金零件的制备方法用于解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中脱模速度慢和密度低的缺点，而提出的一种高密度铁基粉末冶金零件的制备方法。一种高密度铁基粉末冶金零件的制备方法，包括以下步骤：S1、称取以下重量份的原料：铁粉800-1000份，镍粉100-150份，铬粉20-50份，硼粉10-30份，硅粉5-8份，钼粉2-3份和石墨3-5份；S2、使用高压水雾对铁粉进行雾化，得到雾化铁粉，在雾化铁粉中加入镍粉形成第一混合粉末，用保护性气体将氢气炉中的空气替换出来，将第一混合粉末放入氢气炉中，并使用氢气作为能量源对氢气炉中的第一混合粉末进行退火，形成退火粉末；S3、将退火粉末与其他粉末混合，并使用球磨机将其粉碎，形成第二混合粉末，将第二混合粉末在高温高压条件下进行压制，得到压制物；S4、在模具的表面均匀涂上一层硬脂酸锌粉末，并使用氢气对模具烧结，将烧结好的模具冷却至室温后，将模具中填满压制物，把填满压制物的模具摆正放在氢气炉门口；S5、将氢气炉的炉门关闭，在推进器运行的过程中将模具推动，并且模具在氢气炉中不断的从进口炉门前进到出口炉门；S6、当模具前进到出口炉门处时，将出口炉门处的点火开关按下，将氢气点燃后打开出口炉门，使用不锈钢钩子将模具勾出氢气炉外，冷却后将模具中的物品取出即为高密度铁基粉末冶金零件。优选的，所述原料包括以下重量份的比例：铁粉900份，镍粉130份，铬粉35份，硼粉20份，硅粉7份，钼粉2份和石墨4份。优选的，所述镍粉的粒度为2um-10um，且镍粉的形状为多角形颗粒，并且镍粉的纯度为99.5％-99.9％，并且镍粉的硬度为50-60。优选的，所述保护性气体为氮气或氩气两种气体中的一种，退火的温度800℃-900℃，退火的时间为5h-6h，所述高温高压的温度为1000℃-1200℃，高温高压的压力为800MPa-1000MPa，高温高压的压制时间为6h-9h。优选的，所述第一混合粉末的直径为2um-6um，第二混合粉末的直径为2um-4um。优选的，所述氢气炉包括5个炉区，从进口炉门到出口炉门的温度分别为1300℃，1800℃，1900℃，1870℃和1300℃，其中氢气炉第一个炉区的温度必须小于1400℃，氢气炉第3个炉区的温度必须大于1800℃，氢气炉第五个炉区的温度必须小于1350℃。优选的，推进器由丝杆和推进杆组成，且推进器需要两天添加一次机油，用来确保润滑效果。优选的，所述高密度铁基粉末冶金零件的密度为7.3g/cm3-7.6g/cm3。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术，通过在模具的表面烧结一层硬脂酸锌粉末，可以减少压制物与模具之间的摩擦力，而硬脂酸锌吸附在模具的表面，不会对高密度铁基粉末冶金零件的性能造成影响，大大提高了高密度铁基粉末冶金零件在从模具中取出的效率，减少了生产时间，提高了生产速率。2、本专利技术，通过在原料中添加其他粉末，可以大大提高高密度铁基粉末冶金零件的密度，硬度，耐磨性和耐腐蚀性，极大的增强了产品的力学性能，提高了产品的市场竞争性。3、本专利技术，在压制物烧结的过程中进行快速升温，高温保温和快速降温的过程可以使得高密度铁基粉末冶金零件的光洁度提高，既不会影响产品的性能，又可以提高成品表面的光洁度，也有助于形成良好的中间层，使得最后高密度铁基粉末冶金零件的性能更加优异。4、本专利技术，生产工艺简单，过程高效，利用传统粉末冶金工艺，获得高密度的铁基粉末冶金零件，节约成本，适于工业化大规模生产和应用。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例一一种高密度铁基粉末冶金零件的制备方法，包括以下步骤：S1、称取以下重量份的原料：铁粉800份，镍粉(镍粉的粒度为8um，且镍粉的形状为多角形颗粒，并且镍粉的纯度为99.8％，并且镍粉的硬度为50)100份，铬粉20份，硼粉10份，硅粉5份，钼粉2份和石墨3份；S2、使用高压水雾对铁粉进行雾化，得到雾化铁粉，在雾化铁粉中加入镍粉形成直径为6um的第一混合粉末，用保护性气体氮气将氢气炉中的空气替换出来，将第一混合粉末放入氢气炉中，并使用氢气作为能量源对氢气炉中的第一混合粉末在温度800℃时退火6h，形成退火粉末；S3、将退火粉末与其他粉末混合，并使用球磨机将其粉碎，形成直径为4um的第二混合粉末，将第二混合粉末在高温高压条件下进行压制，高温高压的温度为1000℃，高温高压的压力为800MPa，高温高压的压制时间为6h，得到压制物；S4、在模具的表面均匀涂上一层硬脂酸锌粉末，并使用氢气对模具烧结，将烧结好的模具冷却至室温后，将模具中填满压制物，把填满压制物的模具摆正放在氢气炉门口；S5、将氢气炉的炉门关闭，在推进器(推进器由丝杆和推进杆组成，且推进器需要两天添加一次机油，用来确保润滑效果)运行的过程中将模具推动，并且模具在氢气炉中不断的从进口炉门前进到出口炉门，氢气炉包括5个炉区，从进口炉门到出口炉门的温度分别为1300℃，1800℃，1900℃，1870℃和1300℃，其中氢气炉第一个炉区的温度必须小于1400℃，氢气炉第3个炉区的温度必须大于1800℃，氢气炉第五个炉区的温度必须小于1350℃；S6、当模具前进到出口炉门处时，将出口炉门处的点火开关按下，将氢气点燃后打开出口炉门，使用不锈钢钩子将模具勾出氢气炉外，冷却后将模具中的物品取出即为高密度铁基粉末冶金零件。实施例二一种高密度铁基粉末冶金零件的制备方法，包括以下步骤：S1、称取以下重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高密度铁基粉末冶金零件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、称取以下重量份的原料：铁粉800‑1000份，镍粉100‑150份，铬粉20‑50份，硼粉10‑30份，硅粉5‑8份，钼粉2‑3份和石墨3‑5份；S2、使用高压水雾对铁粉进行雾化，得到雾化铁粉，在雾化铁粉中加入镍粉形成第一混合粉末，用保护性气体将氢气炉中的空气替换出来，将第一混合粉末放入氢气炉中，并使用氢气作为能量源对氢气炉中的第一混合粉末进行退火，形成退火粉末；S3、将退火粉末与其他粉末混合，并使用球磨机将其粉碎，形成第二混合粉末，将第二混合粉末在高温高压条件下进行压制，得到压制物；S4、在模具的表面均匀涂上一层硬脂酸锌粉末，并使用氢气对模具烧结，将烧结好的模具冷却至室温后，将模具中填满压制物，把填满压制物的模具摆正放在氢气炉门口；S5、将氢气炉的炉门关闭，在推进器运行的过程中将模具推动，并且模具在氢气炉中不断的从进口炉门前进到出口炉门；S6、当模具前进到出口炉门处时，将出口炉门处的点火开关按下，将氢气点燃后打开出口炉门，使用不锈钢钩子将模具勾出氢气炉外，冷却后将模具中的物品取出即为高密度铁基粉末冶金零件。

【技术特征摘要】
1.一种高密度铁基粉末冶金零件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、称取以下重量份的原料：铁粉800-1000份，镍粉100-150份，铬粉20-50份，硼粉10-30份，硅粉5-8份，钼粉2-3份和石墨3-5份；S2、使用高压水雾对铁粉进行雾化，得到雾化铁粉，在雾化铁粉中加入镍粉形成第一混合粉末，用保护性气体将氢气炉中的空气替换出来，将第一混合粉末放入氢气炉中，并使用氢气作为能量源对氢气炉中的第一混合粉末进行退火，形成退火粉末；S3、将退火粉末与其他粉末混合，并使用球磨机将其粉碎，形成第二混合粉末，将第二混合粉末在高温高压条件下进行压制，得到压制物；S4、在模具的表面均匀涂上一层硬脂酸锌粉末，并使用氢气对模具烧结，将烧结好的模具冷却至室温后，将模具中填满压制物，把填满压制物的模具摆正放在氢气炉门口；S5、将氢气炉的炉门关闭，在推进器运行的过程中将模具推动，并且模具在氢气炉中不断的从进口炉门前进到出口炉门；S6、当模具前进到出口炉门处时，将出口炉门处的点火开关按下，将氢气点燃后打开出口炉门，使用不锈钢钩子将模具勾出氢气炉外，冷却后将模具中的物品取出即为高密度铁基粉末冶金零件。2.根据权利要求1所述的一种高密度铁基粉末冶金零件的制备方法，其特征在于，所述原料包括以下重量份的比例：铁粉900份，镍粉130份，铬粉35份，硼粉20份，硅粉7份，钼粉2份和石墨4份。3.根据权利要求1所述的一种高密度铁基...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱飞高，
申请(专利权)人：余姚市菲特塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33